| Research Abstract |
本研究では,実際の動作環境に限りなく近い状態,しかも光散乱の強い光機能デバイスにおける,光誘起高速反応を時間的・空問的に分解して測定するための,フェムト秒顕微拡散反射分光システムを作製し,それを光触媒および色素増感太陽電池デバイスに応用する.この様な光機能デバイスの高効率化には,その原理,つまり光誘起化学反応の理解が不可欠である.そのために,高速で進む反応を直接観察することが重要になるが,多くのこれまでの研究では分光実験を行いやすいように調整したモデル試料が扱われており,実際のデバイスに多い光散乱材料を扱えないという欠点がある.さらに実際のデバイスに見られる空間的不均一性を評価するためには顕微測定が必要になる.本提案研究では,この問題・課題を解決するため,顕微鏡下の試料に集光照射した時に拡散反射光として戻ってくる光を検出する新しいタイプの過渡吸収顕微鏡を開発し,実際のデバイスの反応特性を明らかにする.
本年度は,フェムト秒拡散反射過渡吸収分光システムを新たに構築し,紫外〜可視光励起下で,粉末試料の過渡吸収スペクトルを測定できるようにした.検出器の高感度化によって検出光強度の低下をカバーした.通常レンズを用いているため空間分解能は100ミクロン程度であるが,今後対物レンズを用いたシステムに発展し目標のサブミクロン分解能を達成する.時間分解能については,試料の厚さや,励起波長の効果を検討し,数100fsの分解能が十分得られていることを確かめた.次年度は実際のデバイスに応用し空間不均一性の評価を行う.また,次年度扱う実デバイス(太陽電池および光触媒)のモデル系において,基礎的な反応ダイナミクスのデータを取得し,学会や論文で発表を行った.
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